阀门法兰密封点泄漏检测面临的困难和挑战

  工艺介质为高毒剧毒或高反应性挥发性有机物（HRVOCS）的高温高压、高低温交变设备管道及其部件动静密封点极易泄漏；如果这些高风险密封点位于高点高处或受限空间等物理或化学不可达位置，就会形成泄漏安全隐患。

（1）高低温交变易引发泄漏

设备和管线法兰长期工作在高温和高低温交变工况下，法兰螺栓易出现应力松弛或蠕变，极易发生泄漏；如果不能及早发现泄漏，法兰接头就会从微漏的安全隐患点逐渐扩展成大漏点，直至酿成安全环保事故。

（2） 有毒有害气体检测面临的难题

苯、丁二烯、一氧化碳、硫化氢等有毒有害气体，一旦泄漏出来就会对现场的巡检人员造成人身伤害，若遇高热，还会发生爆炸事故。

（3）不可达密封点安全隐患高

这些易漏的不可达密封点因其特殊物理或化学因素造成其长期处于隔离状态，对其泄漏状态处于不可知状态，对其泄漏的检测修复缺乏有效人工干预手段，形成一个个泄漏监控盲点，由于不可达密封点在炼油化工装置的普遍存在性，易由“监控盲点”形成“监控盲区”，形成安全管理上的“溃穴”，成为机械结构完整性管理的薄弱环节；而导致炼油化工装置泄漏安全事故的部位往往源自这些薄弱环节。

（4）手持式气体检测仪局限性

现有LDAR技术通常使用手持式气体检测仪进行作业，手持式气体检测仪受传感器原理、传感器功耗、电池电量及人工检测等因素限制。

首先，其中PID、FID检测仪需要靠近检测点，检测难度大；红外传感器虽可远距离检测泄漏，但距离有限制受热源干扰大，且仅能检测较大泄漏。对于超距、超视距的点位无法检测。

所以，手持式气体检测仪难于检测人员难以到达的不可达部位（超高、高危毒、高低温交变）的有毒有害气体的泄漏，当这些位置发生泄漏时无法检测，存在大量盲区。盲点盲区部位一般包括：高点高处保温层下密封点或焊缝、人工巡检不可达点位、便携式红外热像仪遥测不到的点位。

（5）《安全生产法》和《中国石化危险化学品泄漏安全管理办法》的相关规定

按照2021年新修订的《安全生产法》，生产经营单位应当建立、健全并落实安全风险分级管控制度，按照安全风险分级管控措施采取相应的技术和管理措施，及时发现并消除事故隐患。

按照《中国石化危险化学品泄漏安全管理办法》，泄漏即事故，在设计、建设阶段，应当全面识别和评估泄漏风险，从源头采取措施控制泄漏危害。

  盲点盲区部位的泄漏隐蔽性强，是机械结构完整性管理的薄弱环节，如果长期处于人工巡检和传统常规泄漏监检测范围之外，其安全状况长期不可知，容易演变成为安全管理的“溃穴”——所谓“千里之堤、毁于蚁穴”；因此，人工巡检、LDAR和GDS泄漏监检测盲点盲区，不可不察也。

炼化装置常见易泄漏密封点

依据泄漏持续时间长短和频繁程度，泄漏可以分为连续性泄漏、周期性短时泄漏（第一级释放源）和偶尔短时泄漏（第二级释放源）。根据《GB/T 50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》，短时泄漏的常见部位包括：

1. 气体压缩机和液体泵的动密封或机械密封部位；

2. 经常操作的液体采样口和气体采样口；

3. 经常操作的液体/气体排液（水）口和放空口；

4. 根据工艺需要每天或每班都要进行拆卸的法兰和经常操作的阀门组。

可燃气体和有毒气体探测器检测的主要对象是属于第二级释放源的设备或场所。

突发性泄漏和逸散性泄漏一般是连续性泄漏。突发性泄漏需要立即处置，持续时间通常不超过1小时 ~ 2小时；逸散性泄漏超过一定阈值如2,000ΜMOL/MOL或20,000ΜMOL/MOL需要及时处置。

突发性泄漏经常发生于设备材质劣化（如材质石墨化、氢鼓泡、蠕变和密封材料老化等）、几何结构不连续和缺陷处（如焊缝夹渣、未焊透、裂纹和三通、弯头等）、应力应变不连续（设备管道基础沉降超差、管道支撑失效、裂纹或设计缺陷等）或应力腐蚀、局部腐蚀穿孔等设备失效部位，如空冷器、焊缝、弯头、三通、阀门、多相流管段、设备气液交界处和法兰螺纹连接接头上，高风险突发性泄漏部位常见于常减压、催化裂化、汽柴加氢、加氢裂化（反应、分离、脱硫单元）、连续重整（预处理、重整单元）、脱硫装置、乙烯（裂解、急冷单元）、聚乙烯聚丙烯（聚合、精制单元）、芳烃（制苯、抽提单元）、合成橡胶、合成气、合成氨（净化、气化单元）等装置和超期服役或含缺陷储运设备。

逸散性泄漏常见于法兰连接接头、螺纹连接接头、阀门填料密封、管道焊缝、设备人孔和机泵动密封等部位。

泄漏风险程度可按泄漏发生的概率（L）、泄漏后的危害严重性（C）和可探测度（D）进行综合评估。动设备泄漏发生的概率和后果危害性远高于静设备，受重视和监控程度远高于静设备；但静设备的总数量通常是动设备的100倍左右，泄漏点和泄漏隐患部位的总量常常高于动设备，状态在线监测技术手段远不及动设备齐全，可探测度（D）低于动设备，所造成的安全生产事故并不比动设备少。不少静设备的逸散性泄漏安全风险等级也不低。

静设备中最容易泄漏的部位是各种法兰和阀门静密封点，泄漏风险等级可按R = L × C × D 的乘积值或《法兰密封结构安装技术规范》附录A资料性附录进行评估；也可参照下图快速评估。例如：某个逸散性泄漏部位，如果位于下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属性交集（即Ⅰ∩Ⅱ∩Ⅲ）设备管道上，则可以快速评估为高风险等级泄漏部位；如果位于下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ任意两种属性交集（即Ⅰ∩Ⅱ、Ⅱ∩Ⅲ或Ⅰ∩Ⅲ）设备管道上，则可以快速评估为中风险等级泄漏部位。

  A类和B类密封点占比不到20%，却最可能导致80%的密封结构泄漏。无论是突发性泄漏，还是逸散性泄漏，如果发现不及时或处置不及时、不科学，都可能对炼油化工装置或单元的生产安全带来严重后果。

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